PFB19 - 19030184090 - Noer Fadzillah Karira - Laporan Teg
PFB19 - 19030184090 - Noer Fadzillah Karira - Laporan Teg
PFB19 - 19030184090 - Noer Fadzillah Karira - Laporan Teg
Disusun Oleh :
Tujuan dari percobaan ini adalah menganalisis pengaruh massa es terhadap waktu yang
diperlukan untuk memutar baling-baling dan mengalisis pengaruh massa es terhadap arus
listrik yang mengalir pada rangkaian. Kegiatan yang dilakukan pada percobaan ini yaitu
merangkai kabel paltier dengan kabel generator kemudian melakukan percobaan dengan
meletakkan lilis di sisi bawah paltier dan es batu di sisi atas paltier. Respon yang terlihat
pada percobaan ini adalah berputarnya baing-baling. Variabel yang digunakan pada
percobaan ini variabel kontrolnya adalah tinggi lili dan jenis paltier, variabel manipulasinya
adalah massa es serta variabel responnya adalah waktu. Hasil yang didapatkan adalah
Perubahan massa es mempengaruhi waktu yang dibutuhkan untuk memutar baling-baling.
Pengaruh ini berbanding terbalik, semakin besar massa es maka waktu yang dibutuhkan
semakin kecil. Karena perubahan massa es memyebabkan perbedaan suhu kedua sisi paltier
semakin besar yang menyebabkan pergerakan elektron untuk memutar baling-baling
semakin cepat. Perubahan massa es mempengaruhi arus listrik yang mengalir pada
rangkaian. Pengaruhnya berbanding lurus semakin besar massa es maka arus yang mengalir
pada rangkaian semakin besar. Karena nilai arus sebanding dengan muatan listrik.
PENDAHULUAN
DASAR TEORI
Termoelektrik adalah teknologi yang bekerja dengan cara mengkonversi energi kalo
menjadi energi listrik secara langsung atau sebaliknya dari energi listrik menjadi energi kalor.
Dengan teknogi ini, aliran lstrik dapat dihasilkan dengan adanya aliran kalor dan aliran kalor
dapat dihasilkan dengan adanya aliran listrik. Terdapat dua jenis termoelektrik yaitu
termoelektrik pendingin dan termoelektrik generator. Hal yang membedakan kedua
termoelektrik ini yaitu material penyusunnya. Termoelektrik pendingin menggunakan
semikonduktor paduan Bi, Sb, Te dan Si. Sedangkan termoelektrik generator menggunakan
bahan PbTe dan Si atau Ge.
Efek Seebeck diketemukan oleh seorang ahli ilmu alam asal Jerman yang bernama
Thomas J. Seebeck pada tahun 1823. Efek Seebeck memperlihatkan bahwa adanya aliran
kalor dalam 2 material yang berbeda dapat menimbulkan arus listrik searah. terbentuknya
arus dalam efek Seebeck dapat diketahui gambar 1 diatas.
Berdasarkan gambar 1 dapat diketahui, ketika terjadi perbedaan suhu (∆𝑇) maka pada
sisi panas termoelektrik dengan temperatur yang lebih tinggi, akan menggerakkan elektron
pada termokopel semikonduktor tipe N menuju sisi dingin dengan temperatur yang lebih
rendah dan masuk ke termokopel tipe P melalui metal connection. Sehingga akan timbul arus
listrik dari pergerakan elektron tersebut. Arus listrik yang timbul merupakan arus listrik
searah (DC) yang disebut dengan gaya listrik Seebeck. Jika pada salah satu kutub
termoelektrik diputus, maka akan terjadi perbedaan potensial. Beda potensial ini sebanding
dengan perbedaan suhu dan tergantung dari sifat bahan penghantarnya. Persamaan yang
menghubungkan beda potensial (∆E) dengan perbedaan suhu (∆T) adalah :
∆𝐸 = 𝑎𝑥𝑦 ∆𝑇 ...(1)
dimana
Perbedaan tegangan listrik dapat positif atau negatif tergantung arah penurunan
temperatur. Berdasarkan Persamaan (1) jika nilai koefisien mutlak material x lebih positif
dari nilai koefisien mutlak material y dan jika T1<T2 maka arus listrik (I) mengalir pada
sambungan bersuhu tinggi dengan arah dari material 1 ke material 2. Efek Seebeck bersifat
tinggi) arah arus listrik dari material 2 ke material 1. Nilai koefisien Seebeck dari beberapa
Koefisien Koefisien
Semikonduktor Seebeck Logam Seebeck
V/K V/K
Se 900 Antimony 47
Te 500 Nichrome 25
Si 440 Molybdenum 10
Ge 300 Cadmium 7,5
n-type Bi2Te3 -230 Wolfram 7,5
Koefisien Koefisien
Semikonduktor Seebeck Logam Seebeck
p-type
Bi2xSbxTe3 300 Emas 6,5
p-type Sb2Te3 185 Perak 6,5
PbTe -180 Tembaga 6,5
Pb03Ge39Se58 1670 Rhodium 6
Pb06Ge36Se58 1410 Tantalum 4,5
Pb09Ge33Se58 -1360 Timbal 4
Pb13Ge29Se58 -1710 Aluminum 3,5
Pb15Ge37Se58 -1990 Karbon 3
SnSb4Te7 25 Merkuri 0,6
SnBi4Te7 120 Platina 0
SnBi3Sb1Te7 151 Sodium -2,0
SnBi2,5Sb1,5Te7 110 Potassium -9,0
SnBi2Sb2Te7 90 Nikel -15
PbBi4Te7 -53 Constantan -35
Bismuth -72
BAB III
METODE PERCOBAAN
1. Paltier 1 Buah
2. Generator 1 Buah
3. Baling-baling 1 Buah
4. Stopwatch 1 Buah
5. Es Batu Secukupnya
6. Lilin 1 Buah
7. Stik es krim Secukupnya
8. Kaleng bekas 1 Buah
9. Papan alas 1 Buah
4.1 Data
4.2 Analisis
Pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan lilin setinggi 5 cm. Penentuan
tinggi lilin disesuaikan dengan tinggi meja paltier sehingga api lilin tepat menyentuh
lempengan besi. Dengan mengkontrol tinggi lilin maka dapat diketahui bahwa sisi panas
paltier suhunya konstan.
Pada percobaan ini dilakukan dengan memanipulasi massa es batu. Perubahan massa
es batu ini mempengaruhi waktu yang dibutuhkan untuk memutar baling-baling.
Pengaruh massa es batu dapat diketahui melalui grafik berikut.
15 R² = 0,9976
10 waktu
5 Linear (waktu )
0
0 2 4 6 8
Massa Es (Kg)
Respon yang dapat dilihat dari percobaan ini yaitu pergerakan baling-baling.
Pergerakan baling-baling menandakan adanya arus yang listrik pada rangkaian. Pada
pembahasan sebelumnya diketahui bahwa perubahan massa es mempengaruhi pergerakan
elektron yang ditandai dengan adanya perubahan waktu untuk memutar baling-baling pada
setiap penambahan massa es. Arus merupakan banyaknya aliran elektron yang mengalir pada
𝑞
suatu waktu atau dapat dirumuskan 𝐼 = 𝑡 . Berdasarkan persamaan tersebut dapat diketahui
bahwa arus listrik sebanding dengan muatan ( 𝐼 ≈ 𝑞). Jika muatan listrik semakin besar ketika
massa es semakin besar maka arus listrik akan semakin besar jika massa es semakin besar.
BAB V
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Untuk praktikkan selanjutnya lebih baik jika menambahkan multimeter dalam percobaan
agar pengaruh massa es terhadap arus listrik dapat ditentukan dengan pasti serta dapat
diketahui nilai arusnya secara kuantitatif.
LAMPIRAN